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Hybridautos mit Planetengetriebe?
Hallo Experten,
heute hat ja fast jeder Hersteller ein Hybridmodell im Angebot. Aus meiner Sicht kann man diese in zwei Kategorien einteilen: gute und schlechte;)
Zu den ersteren gehören für mich alle mit Planetengetriebe, also Toyota/Lexus und wie ich kürzlich erfahren habe auch der Ford Mondeo. Aus meiner Sicht haben sich diese Hersteller echt Gedanken um die beste Integration der beiden Motoren gemacht. Technisch elegant und vom Getriebe her sehr einfach.
Soweit ich weiß, verwenden alle anderen Autobauer ihre normalen Automatikgetriebe mit Wandler oder Doppelkupplung (von vereinzelten Handschaltern = Steinzeit des Maschinenbaus mal abgesehen). Das wirkt für mich, als ob der E-Motor einfach aufgepropft ist. Und moderne 6-, 7-, 8- oder wieviel-Gang-Getriebe auch immer sind technisch an sich schon sehr komplex. Zusätzlich zur nicht gerade einfachen Hybridtechnologie.
Meine Frage deshalb: Gibt es weitere Hersteller, die ihre Hybride mit Planetengetrieben ausrüsten? Trotz verschiedener Recherchen ist mir außer den drei genannten leider keiner bekannt. Danke für Eure Hinweise!
Beste Antwort im Thema
Überlegen wir mal was es heißt wenn keine Kupplung bei einem Planetengetriebe wie beim Prius verbaut ist: Man benötigt dann wie beim Prius eine zweite E-Maschine um zu verhindern dass der Verbrenner leer mitdreht und dabei Reibungsverlsute verursacht - was der Prius nicht in allen Betriebszuständen verhindern kann weil sonst Getriebe und E-Maschine viel größer gemacht werden müssten.
Da hat dann auf einmal die Kupplung doch gewisse Vorteile.
Ja ja, ich weiß, muss man wieder denken um das zu verstehen und kann nicht nur blöd daherreden was schöner ist.
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25 Antworten
Zitat:
@S202.188 schrieb am 11. Juli 2015 um 16:39:10 Uhr:
Soweit ich weiß, haben die Honda-Hybriden ein Variomatik-Getriebe so wie die Audi Multitronic. Wenn sie ohne Kupplung auskommen, dann haben sie einen Drehomentwandler?
Ich denke Opel Ampera und Chevrolet Volt sind mit "normalen" Hybriden insofern nicht zu vergleichen, weil der Benzinmotor in erster Linie als Range Extender arbeitet. Aber stimmt, ein Planetengetriebe haben sie auch.
Die Meinungen der Richter sind geteilt, ob Planetengetriebe als "Kraftweiche" in einem Auto patentgeschützt sind oder nicht. Wenn ja, würde das Patent einem Bulgaren namens Antonov gehören. Und Ford scheint sich irgendwie mit Toyota arrangiert zu haben.
Haben sie! Es ist billiger fuer Ford ein paar Groschen Lizenzgebuehren zu zahlen als mit ungeprueften Basteleien rum zu murksen.
Pete
Zitat:
@der_hausmeister schrieb am 11. Juli 2015 um 23:43:04 Uhr:
Zitat:
@eCarFan schrieb am 11. Juli 2015 um 16:01:53 Uhr:
Es ist ein Beispiel für die Anwendung eines Planetengetriebes
Und dazu satte drei Kupplungen...
Mich muss keiner überzeugen. Ich hatte selbst schon mehrere Toyotas, konnte mich viele Jahre über deren Qualität freuen und für nächstes Monat erwarte ich einen Yaris HSD; nicht zuletzt deshalb, weil ich das im Toyota verbaute System für die intelligenteste Vollhybrid-Lösung halte.
Aber seit der Vorstellung des Prius sind einige Jährchen vergangen, und wenn es mein Fahrprofil zulassen würde und wenn es noch etwas billiger wäre, hätte ich mir ein e-Mobil gekauft, das bekannlich nicht nur ganz ohne Kupplungen, sonder sogar ohne Verbrennungsmotor auskommt.
Damit will ich sagen, die Zeiten (die Batterien) haben sich geändert und neben dem aktuellen Toyota HSD ("Hybrid Synergy Drive") als Vollhybrid haben auch andere Hybrid-Konzepte ihre Berechtigung. Wenn also die Batterie genug Kapazität hat, die täglichen Wege zu erledigen, kann es durchaus sinnvoll sein, auf ein Getriebe (auch auf ein Planetengetriebe) zu verzichten. Damit hat man im "Standardbetrieb" den besten Wirkungsgrad und macht dafür Abstriche für gelegentliche weiter entfernte Destinationen, indem man Umwandlungsverluste vom Verbrenner über den Generator zum Elektromotor in Kauf nimmt. Oder man macht es wie der Volt oder der Mitsu oder oder...
Aber auch Toyota wird wissen: je weiter man mit der Batterie alleine fahren kann, umso geringer wird der Vorteil des HSD und irgendwann könnte er beim (Plug-In) Prius zum Klotz am Bein werden.
Wieviele Zahnräder und Kupplungen im Spiel sind, ist für sich betrachtet ziemlich egal, da zählt eigentlich das Ergebnis: wie zuverlässig ist die Technik und was kostet das Ganze im Endeffekt. Und selbst das unterliegt der persönlichen Bewertung. Deshalb würde ich die verschiedenen Konzepte nicht von vornherein in gut oder schlecht einteilen.
Zitat:
@eCarFan schrieb am 12. Juli 2015 um 10:51:42 Uhr:
Wieviele Zahnräder und Kupplungen im Spiel sind, ist für sich betrachtet ziemlich egal, da zählt eigentlich das Ergebnis: wie zuverlässig ist die Technik und was kostet das Ganze im Endeffekt. Und selbst das unterliegt der persönlichen Bewertung. Deshalb würde ich die verschiedenen Konzepte nicht von vornherein in gut oder schlecht einteilen.
Naja dem Ausgangspost ging es auch in gewissem Maße um die "Eleganz" der Technik, und da "versagt" der Ampera einfach. Er hat zwar ein Planetengetriebe aber benötigt trotzdem noch Kupplungen, das Konstrukt ist einfach mega komplex und näher an den deutschen Hybridlösungen mit E-Motor zwischen Benziner und DKG als am HSD.
Komplexer Aufbau = viele Fehlerquellen - potentiell zumindest. Von allzu vielen kaputten Amperas/Volts finde ich zum Glück fast nichts.
Ansonsten finde ich den Ampera allerdings klasse - macht einen Heidenspaß, die elektrische Reichweite würde für meinen täglichen Arbeitsweg locker reichen und der Verbrauch mit Range Extender ist auch noch "OK". Obwohl da natürlich der HSD deutlich im Vorteil ist.
Überlegen wir mal was es heißt wenn keine Kupplung bei einem Planetengetriebe wie beim Prius verbaut ist: Man benötigt dann wie beim Prius eine zweite E-Maschine um zu verhindern dass der Verbrenner leer mitdreht und dabei Reibungsverlsute verursacht - was der Prius nicht in allen Betriebszuständen verhindern kann weil sonst Getriebe und E-Maschine viel größer gemacht werden müssten.
Da hat dann auf einmal die Kupplung doch gewisse Vorteile.
Ja ja, ich weiß, muss man wieder denken um das zu verstehen und kann nicht nur blöd daherreden was schöner ist.
Zitat:
@rcc schrieb am 12. Juli 2015 um 15:22:40 Uhr:
Überlegen wir mal was es heißt wenn keine Kupplung bei einem Planetengetriebe wie beim Prius verbaut ist: Man benötigt dann wie beim Prius eine zweite E-Maschine um zu verhindern dass der Verbrenner leer mitdreht und dabei Reibungsverlsute verursacht
Der Generator im Prius dient nicht nur dazu um den Verbrenner auf 0 Upm zu bringen wenn er nicht gebraucht wird. Steckt ja schon im Namen, Generator. Außerdem dient er als Anlasser.
Nebenbei hat auch der Voltec zwei E-Maschinen, den Hauptmotor und den Generator.
Zitat:
- was der Prius nicht in allen Betriebszuständen verhindern kann weil sonst Getriebe und E-Maschine viel größer gemacht werden müssten.
Da hat dann auf einmal die Kupplung doch gewisse Vorteile.
Und welchen konkreten Nachteil meinst du? Ab 75 km/h dreht der Benziner mit, na und?
Zitat:
Ja ja, ich weiß, muss man wieder denken um das zu verstehen und kann nicht nur blöd daherreden was schöner ist.
Denkst du auch daran dich an die Netiquette zu halten? Mit der Pauschalbeleidigung disqualifizierst du dich für jede weitere Diskussion.
Mach Dich bitte nochmal über die Funktionsweise des Prius insbesondere des Zusammenspiels der beiden E-Maschinen schlau. Mit der Aussage dass der eine nur Generator spielt hast Du schon gezeigt dass da nach nachlesebedarf besteht. Bei höhrern Geschwindigkeiten, Anfahren und Transienten ist das nicht mehr ganz so einfach in drei Sätzen erklärt.
Du bist mit der Eleganz der Technik angekommen. Dazu sollte man sie auch komplett verstanden haben, meinst Du nicht? Sonst labert man nur und argumentiert mit Halbwahrheiten wie Du hier.
Zitat:
@rcc schrieb am 12. Juli 2015 um 20:38:04 Uhr:
Mach Dich bitte nochmal über die Funktionsweise des Prius insbesondere des Zusammenspiels der beiden E-Maschinen schlau. Mit der Aussage dass der eine nur Generator spielt hast Du schon gezeigt dass da nach nachlesebedarf besteht.
Ich zitiere mal aus dem Priuswiki:
"Das PSD besteht aus folgenden Komponenten
Sonnenrad, verbunden mit MG1 (oft "Generator" genannt)
Planetenträger, verbunden mit ICE
Hohlrad, verbunden mit MG2 (oft "E-Motor" genannt) und mit den Rädern "
An diese üblichen Bezeichnungen - MG1 Generator, MG2 E-Motor habe ich mich gehalten. Ist zugegeben etwas schwammig, aber eben nicht falsch.
Zitat:
Bei höhrern Geschwindigkeiten, Anfahren und Transienten ist das nicht mehr ganz so einfach in drei Sätzen erklärt.
Du bist mit der Eleganz der Technik angekommen. Dazu sollte man sie auch komplett verstanden haben, meinst Du nicht? Sonst labert man nur und argumentiert mit Halbwahrheiten wie Du hier.
Dann könntest du ja statt von oben herab zu beleidigen mal mit Erläuterungen kommen, wo es bei mir hapert.
Ich versuche mein Wissen um den HSD (und andere Hybrid- und Elektrofahrzeuge) zu erweitern, und du bist dabei im Moment alles andere als hilfreich. Muss nicht in drei Sätzen sein und du kannst ruhig Fachbegriffe verwenden, auch wenn ich keinen Techniker oder Ingenieur habe, ich finde die passenden Erklärungen schon. Davon hätten sicher auch die anderen Mitdiskutierenden was.
Auf meine Fragen könntest du auch noch eingehen - was genau hat man als Fahrer für Nachteile vom kupplungslosen HSD? Bzw. welchen spürbaren Vorteil hätte die Kupplung?
Ich würde das vereinfacht so sehen:
Wenn keine Kupplung vorhanden ist, müssen sich während der Fahrt immer mindestens 2 der 3 Motoren drehen. Will man rein elektrisch fahren und stellt dazu den Verbrennungsmotor ab, drehen die beiden e-Motoren(Generatoren) gegenläufig, wobei MG1, der primär als Generator fungiert, an seine Drehzahlgrenzen stößt. Das Problem vermeidet man, indem man bei höheren Geschwindigkeiten den Verbrenner mitlaufen lässt (lassen muss), was zu einer Reduktion der Drehzahl bzw. Umkehr der Drehrichtung von MG1 führt. (MG2 sorgt derweilen mit fixer Übersetzung für den Vortrieb).
Beim Prius3 sorgt ein zweites Planetengetriebe, das quasi in das erste integriert ist, für eine Reduktion der Drehzahl von MG1, sodass höhere Geschwindigkeiten rein elektrisch gefahren werden können als mit dem Vorgänger.
Mit Kupplungen hat man die Möglichkeit, die Motoren unabhängig von einander zu betreiben. Generell fährt man elektrisch. Solange die Batterie genügend Saft hat, können Verbrenner und Generator ruhen.
Das Toyota-System mit nur einem Planetengetriebe ist zwar einfach und zuverlässig aufgebaut, hat mich aber trotzdem nicht völlig überzeugt.
Bei jeder Beschleunigung (z.B. Autobahnauffahrt) jault der Benzinmotor erst einmal fürchterlich auf, bevor über das Planetengetriebe mit Verzögerung die Übersetzung für die steigende Geschwindigkeit nachgeregelt wird.
Das ganze ist sehr gewöhnungsbedürftig, muss aber angeblich so sein, damit der Benziner beim Beschleunigen im optimalen Drehzahlbereich läuft.
Beim gemütlichen dahingleiten funktioniert das System hingegen ganz gut, der Benziner bleibt dann im unteren Drehzahlbereich, teilweise kann man rein elektrisch fahren.
Jedes System hat offensichtlich seine Vor- und Nachteile.
Wir reden von einem Auto mit 1,3 KWh großem Akku, von dem nur etwa 40-45% nutzbar ist - ich sehe keinen Sinn darin bei noch höheren Geschwindigkeiten (über 70 km/h) als es schon gegeben ist rein elektrisch zu fahren. ROLLEN bzw. gleiten oder segeln wäre der einzige Zustand - bitte berichtigt mich wenn ich falsch liege - wo eine Abkopplung sinnvoll wäre, da dann der Verbrenner nicht mehr leer mitgeschliffen wird. Aber wie oft und lang kann man wirklich mit 80 km/h und mehr segeln? Welchen Verbrauchsvorteil kriegt man dadurch? Dafür ein Verschleissteil mehr, nein danke.
Bei(m) einem Plug-In macht das deutlich mehr Sinn. Evtl. kommt ja der Prius 4 in der Plug-In Version so.
@eCarFan: ist diese zweite Stufe nicht Lexus LS und GS vorbehalten, und dient dazu das der Wagen schneller als 200 fahren kann? Oder verwechsle ich da was? Afaik ist die grenze für den EV-Btrieb bei Prius 2 und 3 ziemlich identisch: der erzwungene EV bis 50 km/h, der freiwillige bis etwas über 70 km/h.
@Rufus24: an sich hast du recht, der Prius wählt beim Beschleunigen gerne hohe Drehzahlen, höher als es sein müsste um die Geschwindigkeit zu erreichen oder um einen Berg rauf zu kommen. Statt den Akku zu nutzen wird er in diesen Situationen (leider) meist geladen.
Aber da spielt dir auch das Gehör einen Streich. Da der Wagen vorher extrem leise war, weil der Verbrenner entweder aus war oder mit weniger als 2.00 U/min lief, kommt einem diese Beschleunigungsphase viel lauter vor, als sie ist.